V
Violet89
کاربر مهمان
هدف از یک ترانزیستور عمل کردن بعنوان یک کلید الکتریکی با سرعت خیلی بالا است. در زمانیکه روشن است، جریان ها از منبع ترانزیستور به سمت تخلیه صورت میپذیرد. و در زمان خاموشی، جریان متوقف میشود. لایه وارونگی ( خط آبی بالایی) محلی است که دقیقا جریان در آن جاری است.
در حالت ایده آل یک ترانزیستور مستلزم به انجام سه چیز است:
1) پذیرفتن جریان بیشتر در زمانیکه روشن است (جریان فعال )
2) پذیرفتن جریان کم در زمانیکه خاموش است (کسر جریان)
3) و تعویض بین موقعیت های روشن و خاموش در سریعترین زمان ممکن (اجرا)
2) پذیرفتن جریان کم در زمانیکه خاموش است (کسر جریان)
3) و تعویض بین موقعیت های روشن و خاموش در سریعترین زمان ممکن (اجرا)
اولین مورد تاثیر گذار، مقدار قدرتی هست که CPU شما بصورت فعال در زمان انجام کار استفاده میکند، دومین مورد تاثیرگذار مقدار قدرتی است که در زمان غیرفعال بودن دریافت میکند و سومین تاثیر میزان شتاب ساعت است.
در ترانزیستورهای سطحی مرسوم بنظر می رسد که ولتاژ در لایه سلیکونی در جریان نشتی در جهت منفی تاثیر می گذارد و تخلیه بطور کامل ( SOI سلیکون رویه عایق) یک گزینه برای مبارزه با این اثر است.
در زمانیکه شما ترانزیستورها را کوچکتر می سازید، تراکم ترانزیستور افزایش می یابد و ارتقا در همه این سه ناحیه دشوارتر می شود. با وجود این شما نباید نگران نگهداری قدرت تحت کنترل باشید، اما تمام نکات در کوچک کردن ابعاد ترانزیستور قرار دادن بیشتر آنها در یک ناحیه با قالب فیزیکی یکسان است، بنابراین ثابت کردن مسیر برای عملکرد بهتر است ( هسته های بیشتر، دریافت بیشتر، ساختار عملکرد بهتر، یکپارچگی بیشتر).
ترانزیستور 3D سه گیت
یک ترانزیستور 3D سه گیت بسیار شبیه ترانزیستور سطحی است، اما با یک تغییر اساسی. بجای داشتن لایه وارونگی مسطح (جایی که دقیقا برق فعلی جریان دارد)، ترانزیستورهای 3D سه گیت یک باله سیلیکونی که گیت اطراف آن پوشیده شده است ایجاد می کند، یک لایه وارونگی با سطح بسیار بزرگتر ایجاد می کند.
در این حرکت پنج پیامد وجود دارد:
1) در حال حاضر دروازه کنترل بیشتری بر روی عبور جریان از ترانزیستور اعمال می کند.
2) ولتاژ بستر سیلیکون، در زمانی که ترانزیستور خاموش است، تاثیری بر روی جریان ندارد.
3) در ناحیه بزرگتر لایه وارونگی، جریان بیشتری می تواند در زمان روشن بودن ترانزیستور گردش داشته باشد.
4) تراکم ترانزیستور تاثیر منفی ندارد.
5) شما می توانید شمار باله ها را بمنظور افزایش قدرت و عملکرد درایو عوض کنید.
اولین دو امتیاز این فهرست در جریان نشتی کمتر است. زمانی که ترانزیستور 3D سه گیت اینتل 22 nm خاموش است، قدرت کمتری نسبت به جریان فرضی مسطح 22 nm می سوزاند.
امتیاز سوم فوق العاده هیجان انگیز است، چرا که به عملکرد بهتر ترانزیستور و همچنین قدرت کلی کمتر اجازه می دهد. مزایای آن سرسام آور هستند:
در همان سرعت کلید، ترانزیستور 3D سه گیت اینتل 22nm می تواند 75 تا 80% ولتاژ اجرایی ترانزیستور اینتل 32 nm جریان داشته باشد. این نتایج در قدرت فعال پایین تر با فرکانس مشابه، یا قدرت فعال یکسان در سطح عملکرد بالاتر است. اینتل مدعی شده است که کاهش قدرت فعال می تواند در مقایسه با جریان 32 nm تا بیش از 50% باشد.
اینتل در ولتاژهای پایین تر مدعی شده یک افزایش 37% عملکرد در مقابل جریان 32nm و افزایش 18% در عملکرد 1v شده است. سرانجام دسکتاپ بالا و قطعات موبایل به رده های آخر نزول پیدا کردند. احتمالا Ivy Bridge برای بدست آوردن سود در رتبه های 18% در مقابل Sandy Bridge قرار می گیرد، اگر چه اینتل ممکن است این سودها را با استفاده از کم کردن قدرت مصرف در سرتاسر تراشه ها و همچنین قرار دادن فشار بسامد بالا بدست آورد. براستی انتهای دیگر منحنی برای تراشه های فوق العاده موبایل است، این بمعنی یک خبر بزرگ برای هسته 22nm که حدس می زنم تا حدود سال 2013 دیده شود.
توجه داشته باشید که حرکت به سمت ترانزیستورهای 3Dسه گیت تاثیر منفی روی تراکم ترانزیستور ندارد. در واقع اینتل مدعی است که تراکم 2x از 32 nm تا 22 nm بهبود یافته است (شما می توانید نسبتا دو برابر بیشتر جریان 32nm اینتل نسبت به ترانزیستورهایی که در ناحیه یکسان 22nm تلف می شوند را تطبیق دهید).
همچنین ممکن است که شمار مختلفی از باله ها، تحت فشار قدرت و اجرای درایو قرار بگیرند، در واقع اینتل برای بطور ظریف به وفق دادن و هدف اجرایی22 nm در محصولات مختلف پرداخته است. تاثیر هزینه های تولید نیز کم است. در مقایسه با یک جریان سطحی فرضی اینتل 22 nm، عملکرد 3D سه گیت باید فقط 2، 3% هزینه دیگر به ارزد.
همه محصولات اینتل 22 nm از ترانزیستورهای 3D سه گیت استفاده می کنند.
در حال حاضر اینتل Ivy Bridge برای نیمه اول سال 2012 برنامه ریزی شده است. اینتل بصورت هدفمند و مبهم در مورد عرضه چهارم با عنوان Sandy Bridge خوب عمل کرده است و حداقل در رقابت های بسیاری نتایج عالی روبرو شده است.
تاثیر ترانزیستورهای اینتل 22nm، 3D سه گیت در نتایج بالای پردازنده های 86x حائز اهمیت است. اینتل انتظار نداشت که رقبایش به سمت تکنولوژی مشابه تا 14nm حرکت کنند. افزایش در سرعت کلیدها با ولتاژ یکسان می تواند موجب ضربه های نهایی یا فراتر از موانع جادویی 4 GHz پردازنده های موجود شود. اگرچه همیشه این احتمال وجود دارد که برخی از قطعات محصولات سری Extreme Edition خیلی سریع هستند، اما با وجود این من در اینکه اینتل احتمالا از دستاوردهایش برای ارائه پردازنده های قدرت پایین استفاده کند، شک دارم.
درواقع داستان بزرگتر در اینجا، کار باا اتم است. بزرگترین دستاوردهای اینتل نمایش ولتاژهای بسیار پایین است، دقیقا همان چیزی که در تلفن همراهSoCs مفید است. اتم یک زمان دشوار در گوشی های هوشمند است و زمانی که ما شاید موفقیت محدودی را در 32nm می بینیم.
در معاملات واقعی آن چیزی که برای 22 nm اتفاق می افتد. اگر اینتل در مسیر پرمخاطره برود و آن را با جریان 22nm ترکیب کند. از طرفی رقیب خود را ضربه فنی می کند و می تواند اتم را برای یک معماری ریزپردازنده جدید در سال 2012 وارد بازار کند.
==========================================================
منبع: http://www.anandtech.com/show/4313/...nm-3d-trigate-transistors-shipping-in-2h-2011
آخرین ویرایش توسط مدیر: